KR100986765B1 - A method and apparatus for evaluating the objective reconstructed quality of compressed video - Google Patents
A method and apparatus for evaluating the objective reconstructed quality of compressed video Download PDFInfo
- Publication number
- KR100986765B1 KR100986765B1 KR1020040036310A KR20040036310A KR100986765B1 KR 100986765 B1 KR100986765 B1 KR 100986765B1 KR 1020040036310 A KR1020040036310 A KR 1020040036310A KR 20040036310 A KR20040036310 A KR 20040036310A KR 100986765 B1 KR100986765 B1 KR 100986765B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- frame
- image
- frames
- memory
- frame memory
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N17/00—Diagnosis, testing or measuring for television systems or their details
- H04N17/004—Diagnosis, testing or measuring for television systems or their details for digital television systems
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
- H03M1/00—Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
- H03M1/12—Analogue/digital converters
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
- H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
- H04N19/134—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or criterion affecting or controlling the adaptive coding
- H04N19/154—Measured or subjectively estimated visual quality after decoding, e.g. measurement of distortion
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
- H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
- H04N19/169—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding
- H04N19/17—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding the unit being an image region, e.g. an object
- H04N19/172—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding the unit being an image region, e.g. an object the region being a picture, frame or field
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
- H04N19/42—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals characterised by implementation details or hardware specially adapted for video compression or decompression, e.g. dedicated software implementation
- H04N19/423—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals characterised by implementation details or hardware specially adapted for video compression or decompression, e.g. dedicated software implementation characterised by memory arrangements
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
- H04N19/85—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using pre-processing or post-processing specially adapted for video compression
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
- Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)
Abstract
이 발명은 카메라의 영상을 부호화 처리하여 네트워크망을 통해 송신하는 송신부로부터 상기 부호화된 영상을 복호화하여 디스플레이에 표시하는 수신부로 송신되는 압축복원된 영상의 품질을 평가하는 품질평가 장치 및 방법에 관한 것으로서, 상기 카메라의 출력을 입력받아 프레임 단위로 S프레임 메모리에 저장하고, 상기 디스플레이로 입력되는 영상을 프레임 단위로 D프레임 메모리에 저장하고, 상기 S 프레임 메모리에 저장된 프레임들 각각에 대해 순차적으로 D프레임 메모리에 저장된 프레임들과의 왜곡치를 계산하여 그 값이 최소화 되는 R 프레임을 계산하고, R 프레임이 계산되면 S 프레임과 R 프레임간의 프레임 차이를 통해 PSNR과 프레임 시간 단위의 종단간 지연을 계산한다. 왜곡치가 임계치 이하가 되는 프레임이 주기적으로 연속해서 존재하는 경우에 결손된(skipped) 프레임 수를 분석하여 프레임율을 계산한다. 이렇게 함으로써, 시간동기를 사용하지 않고, 또한 시스템 개발자의 도움을 받지 않고 압축, 전송, 복원된 영상의 PSNR과 종단간 지연, 프레임율을 측정할 수 있다.The present invention relates to a quality evaluation apparatus and method for evaluating the quality of a compressed and restored image transmitted from a transmitting unit which encodes an image of a camera and transmits it through a network to a receiving unit which decodes the encoded image and displays it on a display. Receiving the output of the camera, and stored in the S frame memory in frame units, the image input to the display in the D frame memory in frame units, and sequentially D frame for each of the frames stored in the S frame memory By calculating the distortion value with the frames stored in the memory, the R frame is minimized. When the R frame is calculated, the end-to-end delay of PSNR and frame time unit is calculated through the frame difference between the S frame and the R frame. The frame rate is calculated by analyzing the number of skipped frames when there are periodically continuous frames whose distortion is below the threshold. In this way, PSNR, end-to-end delay, and frame rate of compressed, transmitted, and reconstructed images can be measured without using time synchronization and without the help of system developers.
프레임 메모리, 영상부호화, 복호화, 비디오프레임, 영상품질 Frame memory, image encoding, decoding, video frame, image quality
Description
도 1은 영상 부호화 및 복호화 시스템의 구성도이다.1 is a block diagram of a video encoding and decoding system.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 영상 품질 평가 장치의 구성도이다.2 is a block diagram of an image quality evaluation apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 영상 품질 평가 방법의 흐름도이다.3 is a flowchart of a method for evaluating image quality according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 개념에 대한 이해를 돕기 위한 신호의 관계를 나타낸 도면이다.4 is a diagram illustrating the relationship of signals to help understanding the concept of the present invention.
이 발명은 영상의 품질을 평가하는 장치에 관한 것으로, 특히, 영상 압축 알고리즘 영역 (이하 “압축 영역” 이라 칭함)에서가 아니라 실질적인 종단간, 즉 카메라 출력과 재생 디스플레이 장치 입력단 간의 두 아날로그 영역에서 압축을 거쳐 전송, 복원된 영상의 객관적 품질을 측정하는 방법과 장치에 관한 것이다.The invention relates to an apparatus for evaluating the quality of an image, in particular, not in the image compression algorithm region (hereinafter referred to as the "compression region") but in the actual end-to-end, ie two analog regions between the camera output and the playback display input. The present invention relates to a method and apparatus for measuring an objective quality of a transmitted and reconstructed image.
종래의 압축 영상 품질의 측정은 압축 영역에서 PSNR(peak-to-peak signal to noise ratio)을 측정하거나 압축된 비트스트림의 구문구조(syntax)를 해석하여 프레임율에 대한 정보를 얻을 수 있었다. In the conventional measurement of compressed image quality, information on a frame rate may be obtained by measuring peak-to-peak signal to noise ratio (PSNR) in a compressed region or by analyzing syntax of a compressed bitstream.
하지만 이 방법들은 부호화 및 복호화기 내의 정보 흐름에 대한 지식이 없거나 부호화기 및 복호화기 개발자의 도움을 받지 않고서는 제삼자가 외부에서 관찰할 수 없는 양이었다. However, these methods could not be observed externally by third parties without knowledge of the information flow in the encoder and decoder or without the help of the encoder and decoder developers.
설사 개발자의 도움을 받아 압축 영역에서의 PSNR 값을 측정한다고 해도 그 양은 엄밀하게 말해서 부호화기의 입력단과 복호화기의 출력단간의 화질을 비교한 것이지 사용자에게 표현되는 진정한 의미의 종단간 화질 비교라고 할 수는 없다. Even if you measure the PSNR value in the compression domain with the help of the developer, the amount is strictly comparing the image quality between the input end of the encoder and the output end of the decoder. none.
종단간 지연은 송신측과 수신측간에 시간 동기가 맞지 않으면 측정할 수 없고, 설령 측정할 수 있다 하더라도 시스템 개발자의 도움을 받지 않고서는 불가능한 양이다.The end-to-end delay cannot be measured without time synchronization between the sender and receiver, and even if it can be measured, it is impossible without the help of the system developer.
하드웨어 및 소프트웨어 방식의 부호화기 및 복호화기가 다양한 제조업체들에 의해 구현되어 이들에 대한 영상 품질의 측정이 필요한 경우 현재로서는 주관적 화질 측정 방법 외에는 별다른 품질 평가 방법이 없는 실정이다. If hardware and software encoders and decoders are implemented by various manufacturers and need to measure image quality thereof, there is currently no quality evaluation method except subjective image quality measurement method.
주관적 측정 방법은 여러 명의 시험자가 하나의 영상 시퀀스를 보고 각자 주관적으로 화질을 평가한 결과를 가지고 평균 취하는 방법이다. The subjective measurement method is a method in which several testers take an image sequence and take an average based on the results of subjectively evaluating image quality.
따라서 시험자의 감성이나 기호, 정신적, 육체적 상태 등 여러가지 변수에 의해 평가 결과가 달라 질 수 있으므로 객관적인 결과를 얻기가 어려우며 결과의 신뢰성을 검증 받기도 어렵다.Therefore, it is difficult to obtain an objective result and it is difficult to verify the reliability of the result because the evaluation result can be changed by various variables such as the emotion, preference, mental and physical state of the investigator.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 시간동기를 사용하지 않고, 또한 시 스템 개발자의 도움을 받지 않고 압축, 전송, 복원된 영상의 PSNR과 종단간 지연, 프레임율을 측정할 수 있는 방법과 장치를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a method and apparatus for measuring PSNR, end-to-end delay, and frame rate of compressed, transmitted, and reconstructed video without using time synchronization and without the help of system developers. It is.
본 발명에서는 복원된 영상의 품질 척도로서 프레임율(frame rate), 네트워크 지연을 포함하는 진정한 종단간 지연(end-to-end delay), 복원된 영상의 PSNR(peak-to-peak signal to noise ratio) 세가지 사항을 고려하고, 이 값들을 정량적으로 계산함으로써 압축 복원된 영상의 종단간 품질을 평가하는 방법과 이 방법을 구현하는 장치를 제공한다.In the present invention, a true end-to-end delay including frame rate, network delay, and PSNR (peak-to-peak signal to noise ratio) of the reconstructed image as a quality measure of the reconstructed image. By considering three things and quantitatively calculating these values, we provide a method for evaluating the end-to-end quality of a decompressed image and an apparatus for implementing the method.
이러한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 하나의 특징에 따른 압축 복원된 영상에 대한 정량적 품질 평가 장치는, In order to solve this problem, an apparatus for evaluating quantitative quality of a decompressed image according to an aspect of the present invention,
카메라의 영상을 부호화 처리하여 네트워크망을 통해 송신하는 송신부로부터 상기 부호화된 영상을 복호화하여 디스플레이에 표시하는 수신부로 송신되는 압축복원된 영상의 품질을 평가하는 품질평가 장치로서,A quality evaluation apparatus for evaluating the quality of a compressed restored image transmitted from a transmitting unit which encodes an image of a camera and transmits it through a network to a receiving unit which decodes the encoded image and displays it on a display.
상기 카메라의 출력을 입력받아 프레임 단위로 S프레임 메모리에 저장하고, 상기 디스플레이로 입력되는 영상을 프레임 단위로 D프레임 메모리에 저장하고, 외부의 요청에 따라 출력하는 비디오 프레임 캡쳐부;A video frame capture unit which receives the output of the camera and stores the S frame memory in frame units, stores the image input to the display in D frame memory in frame units, and outputs the image according to an external request;
상기 S 프레임 메모리에 저장된 프레임들 각각에 대해 순차적으로 D프레임 메모리에 저장된 프레임들과의 왜곡치를 계산하여 그 값이 최소화 되는 R 프레임을 계산하고, R 프레임이 계산되면 S 프레임과 R 프레임간의 프레임 차이를 통해 PSNR과 프레임 시간 단위의 종단간 지연을 계산하고, 왜곡치가 임계치 이하가 되는 프 레임이 주기적으로 연속해서 존재하는 경우에 결손된(skipped) 프레임 수를 분석하여 프레임율을 계산하는 분석알고리즘 처리부를 포함한다.For each of the frames stored in the S frame memory, a distortion value with the frames stored in the D frame memory is sequentially calculated to calculate an R frame that minimizes the value.If the R frame is calculated, a frame difference between the S frame and the R frame is calculated. An analysis algorithm processing unit calculates the frame rate by calculating the end-to-end delay of PSNR and frame time unit and analyzing the number of skipped frames when there are periodic frames with distortion values below the threshold. It includes.
이러한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 하나의 특징에 따른 압축 복원된 영상에 대한 정량적 품질 평가 방법은,The quantitative quality evaluation method for the decompressed image according to one feature of the present invention for solving this problem,
카메라의 영상을 부호화 처리하여 네트워크망을 통해 송신하는 송신부로부터 상기 부호화된 영상을 복호화하여 디스플레이에 표시하는 수신부로 송신되는 압축복원된 영상의 품질을 평가하는 품질평가 방법으로서,A quality evaluation method for evaluating the quality of a compressed restored image transmitted from a transmitting unit transmitting an image of a camera through a network to a receiving unit decoding a coded image and displaying the same on a display.
상기 카메라의 출력을 입력받아 프레임 단위로 S프레임 메모리에 저장하고, 상기 디스플레이로 입력되는 영상을 프레임 단위로 D프레임 메모리에 저장하는 단계;Receiving an output of the camera and storing the image in an S frame memory on a frame basis and storing the image input to the display in a D frame memory on a frame basis;
상기 S 프레임 메모리에 저장된 프레임들 각각에 대해 순차적으로 D프레임 메모리에 저장된 프레임들과의 왜곡치를 계산하여 그 값이 최소화 되는 R 프레임을 계산하는 단계;Calculating an R frame whose value is minimized by sequentially calculating distortion values with frames stored in the D frame memory for each of the frames stored in the S frame memory;
R 프레임이 계산되면 S 프레임과 R 프레임간의 프레임 차이를 통해 종단간 지연을 프레임 시간 단위로 계산하는 단계;Calculating an end-to-end delay in units of frame time based on a frame difference between the S frame and the R frame when the R frame is calculated;
왜곡치가 임계치 이하가 되는 프레임이 주기적으로 연속해서 존재하는 경우에 결손된(skipped) 프레임 수를 분석하여 프레임율을 계산하는 단계를 포함한다.Calculating a frame rate by analyzing the number of skipped frames when there are periodically continuous frames whose distortion is below a threshold.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여 기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention. Like parts are designated by like reference numerals throughout the specification.
도1은 일반적인 영상 부호화 및 복호화 시스템의 구성도이다.1 is a block diagram of a general video encoding and decoding system.
도1을 참조하면, 영상 부호화 복호화 시스템은, 송신부(5), 수신부(9)를 포함한다.Referring to FIG. 1, a video encoding / decoding system includes a
송신부(5)의 카메라 출력 신호는 전처리부(2)를 거쳐 디지털 형태로 영상 부호화부(3)로 입력된다. 영상 부호화부(3)는 영상을 압축하며, 네트워크 정합부(4)에서는 압축된 비트스트림을 패킷화하고 네트워크로 전송한다. The camera output signal of the
수신부(9)에서는 네트워크 정합부(4)에서 수신한 패킷으로부터 압축된 비트스트림을 복원하고 영상 복호화부(7)로 비트스트림을 넘겨준다. 영상 복호화부(7)에서는 비트스트림을 복호화하여 영상을 복원하고 복원된 영상은 후처리부를 거쳐 디스플레이로 출력된다. 이 때, 카메라 출력과 디스플레이부의 입력은 아날로그 신호 형태이다.The
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 영상 품질 측정 시스템의 구성도이고, 도 3은 영상 품질 분석부의 동작 알고리즘을 나타낸 도면이다.2 is a block diagram of an image quality measuring system according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a diagram illustrating an operation algorithm of an image quality analyzer.
도 2를 참조하면, 이 발명의 실시예에 따른 영상 품질 측정 장치는, 비디오 프레임 캡쳐부(100)와 분석알고리즘 처리부(200)를 포함한다.Referring to FIG. 2, the image quality measuring apparatus according to the embodiment of the present invention includes a video
비디오 프레임 캡쳐부(100)의 A/D 변환부는 카메라 출력 신호와 후처리부의 출력 즉, 디스플레이 입력신호를 각각 A/D(analog-to-digital) 변환한다. A/D변환 부(110)의 출력은 프레임 동기(sync)를 기준으로 새로운 프레임이 시작되는 순간부터 한 프레임씩 구분되어 저장되는데, 카메라 출력으로부터 나온 신호는 S(source) 프레임 메모리(120), 후처리부 출력으로부터 나온 신호는 D(destination) 프레임 메모리(130)에 차례로 저장된다. The A / D converter of the video
디지털로 변환된 두 영상신호는 종단간 지연을 계산할 수 있을 정도의 일정한 프레임 시간 동안(예를 들면, 1초) 프레임 단위로 각각 S프레임 메모리(120)와 D프레임 메모리(130)에 저장된다. The two digitally converted video signals are stored in the
이후, 메모리(120, 130)에 저장된 영상신호는 제어부(140)의 제어로 인터페이스부(150, 220)을 통해 영상 품질 분석부(210)로 전달된다.Thereafter, the image signals stored in the
여기서, D 프레임 메모리(130)에 저장되어 있는 영상 신호는 S프레임 메모리(120)에 저장된 영상 신호를 압축, 전송, 복원한 영상신호라 간주할 수 있으나, 도 4에 나타낸 바와 같이 종단간 지연만큼의 시간차를 가지고 있다. Here, the video signal stored in the
영상품질 분석부(210)는 S 프레임 메모리(120)에 저장된 프레임들 각각에 대해 순차적으로 D프레임 메모리(130)에 저장된 프레임들간의 왜곡치(예를 들면, MSE (mean square error))를 계산하여 그 값이 최소화되는 프레임을 찾으며, 그 프레임이 해당 S 프레임 메모리(120)의 한 프레임에 대응하는 복원된 R 프레임으로 간주한다. The
영상품질 분석부(210)는 이 프레임이 찾아지면 S 프레임과 R 프레임간의 프레임 차이를 통해 PSNR과 프레임 시간 단위의 종단간 지연을 구할 수 있고, 왜곡치가 어떤 임계치(threshold) 이하가 되는 프레임이 주기적으로 연속해서 존재하는 경우에는 프레임율이 정상이 아닌 것으로 판단하고, 결손된(skipped) 프레임 수를 분석하여 프레임율을 계산한다.If this frame is found, the
이렇게 계산된 종단간 지연, PSNR 및 프레임율은 영상품질분석부(210)가 외부로 출력하여 디스플레이에 표시하거나 소스로 공급한다. The end-to-end delay, PSNR, and frame rate calculated in this way are output by the
이러한 종단간 지연, PSNR 및 프레임율을 구하는 동작에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다.The operation of obtaining the end-to-end delay, PSNR, and frame rate will be described in detail as follows.
도 4에서는 본 발명의 실시예에 대한 이해를 돕기 위해 카메라 출력을 프레임 단위로 S1, …으로 표현하고 후처리부 출력을 Dj… 으로 표현하였다.In FIG. 4, the camera output is S 1 ,. And output the post-processor output to D j . Expressed as
S1에 대한 압축, 전송, 복원된 실제 프레임은 Dj 프레임들 중 한 프레임이 될 것이며, 사용된 영상 압축 알고리즘에 따라서는 실제 압축, 전송되지 않고 결손된(skipped) 프레임이 될 수도 있다. 영상의 화질은 밝기 성분에 매우 민감하므로 여기서는 편의상 각 프레임의 밝기 성분만을 사용한다고 가정한다.The actual frame that has been compressed, transmitted, or reconstructed for S 1 will be one frame of the D j frames, and depending on the image compression algorithm used, it may be a frame that is actually compressed, not transmitted, and skipped. Since the image quality of the image is very sensitive to the brightness component, it is assumed herein that only the brightness component of each frame is used for convenience.
임의의 입력 영상 Si에 대응한 출력 영상 Ri 는 Dj 중 다음 수학식 1을 만족하는 프레임으로 간주된다.The output image R i corresponding to the arbitrary input image S i is regarded as a frame satisfying the following
여기서 f(x) 는 D프레임과 S 프레임간의 왜곡치로서 f(X)=E[X2]로 정의한다. Here, f (x) is a distortion value between the D frame and the S frame, and is defined as f (X) = E [X 2 ].
Ri가 구해지면 Si에 대응하는 Ri간 즉 i번째 프레임에 대한 종단간 지연 DELTA i은 R i R i is obtained between the floor corresponding to the S i that is the end-to-end delay for the i-th frame is DELTA i
수학식 2와 같이 구해진다.It is obtained as in
여기서 t(Ri)은 i번째 프레임이 재생되는 시점, t(Si)는 i번째 프레임이 입력되는 시점을 의미한다.Here, t (R i ) means a time point at which the i-th frame is played and t (S i ) means a time point at which the i-th frame is input.
모든 i 값에 대해 수학식 1과 수학식 2를 적용하면 평균 종단간 지연
와 복원 영상의 평균 화질(PSNR)은 다음과 같이 구해진다.The average picture quality (PSNR) of the reconstructed video is obtained as follows.
여기서, 이다.here, to be.
만일, 부호화 과정에서 결손된 프레임(skipped frame)이 있다면 수신측에서는 해당 프레임의 재생 프레임 시간에 이전 프레임을 반복하여 재생할 것이다. 이 때 결손된 프레임에 대해서는 입력영상과 복원영상간의 PSNR 값이 급격하게 떨어지므로 결손된 프레임을 검출할 수 있다. If there is a skipped frame in the encoding process, the receiver will repeatedly play the previous frame at the playback frame time of the frame. In this case, since the PSNR value between the input image and the reconstructed image drops sharply with respect to the missing frame, the missing frame can be detected.
i-1번째 프레임이 정상적으로 부호화되고 복호화되었다면 다음 수학식 5를 통해 i번째 프레임의 결손 여부를 검출할 수 있다.If the i-1 th frame is normally encoded and decoded, it may be detected whether the i th frame is missing through
N개의 프레임중 주기적으로 결손된 프레임의 개수를 빼면 프레임율을 구할 수 있다. The frame rate can be obtained by subtracting the number of periodically deleted frames out of N frames.
결손된 프레임(skipped frame)이 있다면 수학식 3과 수학식4에서 평균값을 구할 때 결손된 프레임을 제외한 실제 부호화된 프레임들에 대해서만 평균값을 취할 수 있다. If there is a skipped frame, the average value may be taken only for the actual encoded frames except for the missing frame when the average value is obtained in
그러나 결손된 프레임에 대한 주관적 화질이 품질 평가에 반영되어야 하는데 이는 품질 측정 정책에 따라 결정할 문제이므로 본 발명의 논점을 벗어난다.However, the subjective picture quality of the dropped frame should be reflected in the quality evaluation, which is a matter of determining according to the quality measurement policy, which is beyond the scope of the present invention.
제안된 방법의 구현은 비디오 프레임을 캡쳐(capture)하는 비디오 프레임캡쳐부와 상기한 영상 품질분석 방법을 처리하는 분석알고리즘처리부로 구성되는데, 이 두가지 기능을 하나의 장치 내에서 처리를 할 수도 있고, 별도의 장치를 통해 처리할 수도 있다. 본 발명에서는 두가지 구현 방법 모두를 포함한다.The implementation of the proposed method consists of a video frame capture unit for capturing video frames and an analysis algorithm processing unit for processing the image quality analysis method, which can be processed in one device. It can also be processed through a separate device. The invention includes both implementation methods.
본 발명은 영상의 품질을 평가하는데 있어서 기존의 방법과는 달리, 카메라 출력단에서부터 최종 디스플레이 장치의 입력단 사이의 종단간 품질을 평가한다. Unlike conventional methods for evaluating the quality of an image, the present invention evaluates end-to-end quality between a camera output end and an input end of a final display device.
또한, 압축영역에서 품질을 평가하지 않고 사용자에게 표현되기 직전 단계의 품질을 비교하므로 기존 방법에서 할 수 없었던 종단간 품질을 측정한다. 또한 제안하는 방법은 영상의 PSNR 뿐아니라 종단간 지연, 프레임율에 대한 양까지 동시에 측정할 수 있다.In addition, the end-to-end quality, which could not be achieved by the conventional method, is measured because the quality of the stage immediately before being expressed to the user is compared without evaluating the quality in the compressed region. In addition, the proposed method can measure not only the PSNR but also the amount of end-to-end delay and frame rate.
본 발명은 상술한 실시 예로만 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 수정 및 변형하여 실시할 수 있다. 이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 않는 범위에서 다양한 변경과 수정 실시가 가능함을 알 수 있을 것이다. The present invention is not limited only to the above-described embodiments, but may be modified and modified within the scope not departing from the gist of the present invention. Those skilled in the art will appreciate that various changes and modifications can be made without departing from the spirit and scope of the present invention.
이상에서와 같이, 이 발명의 실시예에서 다음과 같은 효과를 가진 영상 품질 측정 장치 및 방법을 제공할 수 있다.As described above, in the embodiment of the present invention, it is possible to provide an image quality measuring apparatus and method having the following effects.
1) 압축 알고리즘 영역이 아니라 사용자에게 직접 표현되는 종단간 영상의 품질을 측정할 수 있다.1) It is possible to measure the quality of end-to-end image that is expressed directly to the user rather than the compression algorithm.
2) 사용된 영상압축 알고리즘과 무관하게 재생 영상의 객관적 품질을 계산할 수 있다.2) The objective quality of the playback image can be calculated regardless of the image compression algorithm used.
3) 아날로그 영역에서 영상 데이터를 취하여 처리하므로 시스템 개발자의 도움 없이 제삼자가 품질을 측정할 수 있다.3) By taking image data in the analog domain and processing it, third parties can measure the quality without the help of system developers.
4) PSNR, 종단간 지연, 프레임율 등 품질 정보를 동시에 얻을수 있다.4) Quality information such as PSNR, end-to-end delay, and frame rate can be obtained simultaneously.
Claims (8)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020040036310A KR100986765B1 (en) | 2004-05-21 | 2004-05-21 | A method and apparatus for evaluating the objective reconstructed quality of compressed video |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020040036310A KR100986765B1 (en) | 2004-05-21 | 2004-05-21 | A method and apparatus for evaluating the objective reconstructed quality of compressed video |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20050111128A KR20050111128A (en) | 2005-11-24 |
KR100986765B1 true KR100986765B1 (en) | 2010-10-08 |
Family
ID=37286470
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020040036310A KR100986765B1 (en) | 2004-05-21 | 2004-05-21 | A method and apparatus for evaluating the objective reconstructed quality of compressed video |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR100986765B1 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111726554B (en) * | 2020-06-30 | 2022-10-14 | 阿波罗智能技术(北京)有限公司 | Image processing method, device, equipment and storage medium |
CN115209221A (en) * | 2022-06-14 | 2022-10-18 | 北京博雅睿视科技有限公司 | Video frame rate detection method and device, electronic equipment and medium |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08223610A (en) * | 1995-02-17 | 1996-08-30 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Image transfer evaluating device |
KR970014105A (en) * | 1995-08-31 | 1997-03-29 | 배순훈 | An apparatus for and method of evaluating image quality |
JP2000092522A (en) | 1998-09-08 | 2000-03-31 | Tektronix Inc | Method and device for analyzing quality of image |
-
2004
- 2004-05-21 KR KR1020040036310A patent/KR100986765B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08223610A (en) * | 1995-02-17 | 1996-08-30 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Image transfer evaluating device |
KR970014105A (en) * | 1995-08-31 | 1997-03-29 | 배순훈 | An apparatus for and method of evaluating image quality |
JP2000092522A (en) | 1998-09-08 | 2000-03-31 | Tektronix Inc | Method and device for analyzing quality of image |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20050111128A (en) | 2005-11-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8531531B2 (en) | Audio-visual quality estimation | |
CN101106705B (en) | Improved pre-alarm video buffer and method | |
CN101185345B (en) | Video signal loss detection | |
US20020196849A1 (en) | Brightness-variation compensation method and coding/decoding apparatus for moving pictures | |
US20140010314A1 (en) | Block Error Compensating Apparatus of Image Frame and Method Thereof | |
US20090147851A1 (en) | Motion vector field projection dealing with covering and uncovering | |
CN110505522A (en) | Processing method, device and the electronic equipment of video data | |
JPH06319134A (en) | Picture communication system | |
US7620257B2 (en) | Image processor | |
KR890004571A (en) | Compression encoding and decoding method of image signal | |
KR100986765B1 (en) | A method and apparatus for evaluating the objective reconstructed quality of compressed video | |
US6603505B1 (en) | Device for objectively evaluating the quality of a digital transmitted picture | |
WO2010103112A1 (en) | Method and apparatus for video quality measurement without reference | |
KR100302379B1 (en) | Decoding method and decoding apparatus of coded moving image signal | |
US8472529B2 (en) | Estimating complexity of video frames for encoding | |
CN115174919A (en) | Video processing method, device, equipment and medium | |
Rau | Automated test system for digital TV receivers | |
KR101015253B1 (en) | A quantitative method and apparatus for evaluating the subjective reconstructed quality of compressed video | |
KR101083063B1 (en) | Method and apparatus for measuring video quality of experience | |
JP2005348439A (en) | Image processor | |
US7280698B2 (en) | Method and apparatus for displaying noticeable image and system for remotely monitoring image | |
CN111343451B (en) | Digital video audio decoder monitoring method and device | |
KR20100071315A (en) | Apparatus for visual quality assessment | |
KR20160069429A (en) | Apparatus for changing transmission condition of video data based on metedata and method thereof | |
KR20120070833A (en) | Video quality monitoring method and apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20131001 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20141001 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20151001 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20170921 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20181001 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20190903 Year of fee payment: 10 |